西藏冈底斯斑岩铜矿带埃达克质斑岩含矿性：源岩相变及深部过程约束

西藏冈底斯斑岩铜钼成矿系统(13.6～16 .9Ma)发育在印_亚大陆后碰撞地壳伸展环境。成矿前斑岩成岩年龄≥17Ma ,以花岗闪长斑岩为主,成矿期斑岩形成于14 .5～17.6Ma之间,以二长花岗斑岩和石英二长斑岩为主,成矿后斑岩为花岗斑岩,其成岩年龄为11.2Ma。3期斑岩均为高钾钙碱性或钾玄岩系列,地球化学上类似于玄武质下地壳部分熔融产生的埃达克质岩。成矿前斑岩具有最低的ΣREE(2 7×10 -6～4 5×10 -6)、wY(2 .9×10 -6～3.4×10 -6)和wSm/wYb(3.0～4 .9) ,最高的wZr/wSm值(5 0～118) ;成矿后斑岩具有最高的ΣREE (12 2×10 -6～197×10 -6)和wY(8.2×10 -6) ,中等的wSm/wYb(5 .9～6 .2 )和wZr/wSm值(34～4 4 ) ;成矿期斑岩总体处于两者之间,其Sr_Nd同位素组成与CordilleraBlanca埃达克质花岗岩类似。研究提出,来自深部的软流圈物质或亏损地幔物质与下地壳物质交换,不仅导致冈底斯加厚、下地壳熔融,而且提供了巨量金属供应。部分熔融首先从下地壳底部开始,逐渐向上部迁移。下地壳石榴石角闪岩部分熔融过程中,残留相由角闪石向石榴石大规模转变导致角闪石的大量分解,释放出大量流体,是冈底斯斑岩含矿性的主导因素。     

冈底斯斑岩铜矿（化）带：西藏第二条“玉龙”铜矿带？

通过广泛的野外地质调查和岩石地球化学,矿床学,Re-Os同位素,硫、铅同位素的综合研究,首次比较系统地论述了雅鲁藏布江北侧冈底斯斑岩型铜矿带含矿斑岩的岩石地球化学特征和矿床的蚀变矿化特征,查明了矿化时代和成矿物质来源,阐明了该带铜 (钼、金) 多金属成矿作用与冈底斯碰撞造山带发展演化的关系.并通过与玉龙斑岩铜矿带的简要对比,指出位于雅鲁藏布江北侧的冈底斯斑岩铜矿带完全有可能成为西藏的第二条“玉龙” 铜矿带,具有形成世界级铜矿带的巨大潜力.研究表明,冈底斯斑岩铜矿带含矿斑岩属钾玄岩至高钾钙碱性岩系.地球化学上以富集大离子不相容元素 Rb、Ba、Th、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta和重稀土元素 Yb为特点;稀土元素则为轻、重稀土分馏明显的平滑右倾型式. 矿床具有自斑岩体向外由钾化→绢英岩化→青盘岩化的蚀变分带;矿化以岩浆期后阶段形成的脉状、网脉状和细脉浸染状矿体为主,矿石矿物组合简单.含矿斑岩和硫化物具有一致的硫、铅同位素组成,硫同位素具幔源特征,铅同位素显示造山带铅特点.由南木矿区5个辉钼矿样品得出了t=(14.6±0.20)Ma的Re-Os等时线年龄,说明成矿时代与斑岩体的侵入时代 (20～14 Ma) 是一致的.     

俯冲、碰撞、深断裂和埃达克岩与斑岩铜矿

无论是碰撞前的B型俯冲,还是碰撞后的A型俯冲,形成斑岩铜矿都必须要有洋壳或上地幔为主的物质参与.因此斑岩铜矿的初始锶值都小于0.708,超过0.708,则意味地壳物质的增多,将形成斑岩钼矿和斑岩钨锡矿.斑岩铜矿带常常与切穿地壳的深断裂带平行共生,并产于其上盘,在该地带往往发育壳幔混合以幔为主的深源花岗质浅成-超浅成小斑岩体.含铜斑岩和埃达克岩可能均为俯冲和交代产物,因而具有相似的特征,但到俯冲末期它们分道扬镳了.文章通过对冈底斯斑岩铜(钼、金和多金属)矿带的分析,来讨论俯冲、碰撞和深断裂带与斑岩铜矿的关系.同时也通过我国中央碰撞造山带仅发育斑岩钼矿,而缺乏斑岩铜矿,从而证明上地幔物质的加入对斑岩铜(金)矿的重要意义.     

碰撞造山型斑岩铜矿蚀变分带模式--以西藏冈底斯斑岩铜矿带为例

岛弧环境斑岩铜矿蚀变分带模式已为人们所熟知 ,但碰撞造山环境的斑岩铜矿蚀变分带特征尚不清楚。对此 ,文中以西藏冈底斯斑岩铜矿带为例 ,选择驱龙、冲江、厅宫 3个典型斑岩铜矿 ,对其蚀变系统进行了系统研究。依据蚀变矿物组合可分为 3个蚀变带 ,呈环带状分布。从中心向外依次为钾硅酸盐化带、石英绢云母化带、青磐岩化带。泥化带不太发育 ,通常叠加在其它蚀变带之上。钾硅酸盐化带主要蚀变矿物为钾长石、黑云母、石英、硬石膏 ,伴有大量的黄铜矿与辉钼矿 ,是成矿物质的主要堆积区。石英绢云母化带与钾硅酸盐化带渐变过渡或叠加其上 ,是次于钾硅酸盐化带的储矿部位。蚀变矿物组合为绢云母 +石英 +钾长石 ,金属硫化物有黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、斑铜矿 ,少量的方铅矿、闪锌矿。主要的辉钼矿以石英 +辉钼矿脉的形式出现于本矿带。青磐岩化在斑岩体内不发育 ,矿化极微弱。蚀变岩石组分分析表明 ,岩石蚀变及其分带是岩浆流体 /岩石反应时K ,Na ,Ca ,Mg等组分迁移的结果 ,矿化伴随着蚀变发生。钾硅酸盐化带、石英绢云母化带和青磐岩化带的蚀变岩石与未 (弱 )蚀变斑岩具有一致的稀土配分模式 ,REE含量有规律地变化 ,说明蚀变岩石均经历了源于岩浆的流体的交代 ,不同的蚀变形成于岩浆流体演化的不同阶段。蚀?     

埃达克岩与斑岩铜矿

埃达克岩与斑岩铜矿有着密切的关系,世界级的斑岩铜矿大多与O型埃达克岩有关,表明板片部分熔融形成的(O型)埃达克岩最有利于成矿,而我国的斑岩铜矿大多与C型埃达克岩有关.埃达克岩可以作为找矿标志来使用,从而开辟了一条新的找矿思路,对寻找超大型和超巨型斑岩铜矿会有所启发.文中指出,中国北方造山带、吉黑东部和冈底斯地区具有寻找斑岩铜矿的广阔前景.     

西藏冈底斯带斑岩铜矿勘查的现状、走向和相关建议

西藏冈底斯带具有斑岩型铜矿产出的有利地质条件,已有厅宫、冲江、白容、岗讲、甲马、驱龙等铜矿床,可望成为我国重要的斑岩铜矿接替基地.文章在分析该带斑岩铜矿勘查现状的基础上,探讨影响斑岩铜矿勘查开发未来走向的主要因素,认为有必要进一步加强冈底斯带斑岩型铜矿的勘查工作,并提出了相关建议.     

西藏冈底斯斑岩铜矿带及其战略地位

西藏在实施西部大开发战略中占有重要的地位，尽快摸清区内的矿产资源家底已成为新一轮国土资源大调查的一项重要内容之一，为此，笔者在论述冈底斯斑岩铜矿带成矿背景，矿化基本特征，矿产资源潜力和交通能源，区位优势的基础上，提出加速该矿带的资源评价，促进资源优势向经济优势的转化对缓解我国长期依赖进口铜的现状，解决青藏铁路通车后的运力以及推进西藏经济的跨越式发展等问题都具有十分重要的现实意义。     

埃达克岩：斑岩铜矿的一种可能的重要含矿母岩——以西藏和智利斑岩铜矿为例

作者通过对 3个重要的斑岩铜矿带的综合研究和对比分析发现 ,最具成矿潜力的含矿斑岩不是典型的岛弧岩浆岩 ,而是一种高SiO2 〔w(SiO2 ) >5 6 %〕、高Al2 O3〔w(Al2 O3) >15 %〕、富Sr(多数wSr>40 0× 10 -6)、低Y(多数wY<16× 10 -6)的岩石 ,具有埃达克岩地球化学特征 ,显示埃达克岩岩浆亲合性。含矿的长英质岩浆并非来自地幔楔形区或壳幔过渡带 ,而是来自俯冲的洋壳板片的直接熔融。该俯冲板片熔融前通常变质为含水的榴辉岩。在安第斯弧造山带 ,大洋板块低缓、快速、斜向俯冲 ,诱发洋壳板片直接熔融 ,形成埃达克质熔体 ,后者通过分凝和封闭性演化 ,形成安第斯中新世_上新世巨型斑岩铜矿系统 ;在青藏高原碰撞造山带 ,俯冲并堆积于地幔岩石圈的古老洋壳物质的变质和拆沉 ,诱发榴辉岩部分熔融 ,产生埃达克质熔体 ,并与幔源熔体混合 ,形成西藏冈底斯和玉龙斑岩铜矿系统。     

中国斑岩铜矿与埃达克(质)岩关系探讨

对比研究了中国26个主要斑岩铜矿的地球化学特征和年代学,结果表明其中25个矿床与埃达克(质)岩有成因联系,且多数与玄武质下地壳熔融形成的埃达克岩(C型)有关,现有数据表明土屋-延东和普朗斑岩铜矿可能与俯冲板片熔融形成的埃达克岩(O型)有关。容矿斑岩的初始锶值为0.7034～0.7090,均大于洋中脊玄武岩和亏损地幔的初始锶值,多数与EMI的初始锶值接近,推测其源区或源岩主要为玄武质下地壳,少数为洋中脊玄武岩,并受到中、上地壳不同程度的混染,这与两类埃达克岩的源区基本一致。虽然埃达克质岩浆具有形成斑岩铜矿的巨大潜力,但并非所有埃达克岩都能成矿,不同岩体需具体分析。     

东天山土屋-延东斑岩铜矿带埃达克岩及其与成矿作用的关系

土屋-延东铜矿带位于东天山晚古生代大南湖增生岛弧带，各矿岩石斜长花岗疵岩侵入于岛弧火山岩区通过对容矿围岩化学组成的研究表明，主量元素SiO2、Al2O3和MgO的含量分别为64．37％～72.28％、17.77％～17．7l％和0．55％～1．35％，微量元素Y、Yb和Sr的含量分别为4．42～11．1(μg／g)，0．38～0．87(μg／g)和619～738(μg/g)，LREE为富集型和Eu为正异常，这些特征反映斜长花岗斑岩为埃达克质岩，本区埃达克岩与铜矿化存在密切的时空关系，铜矿形成时代与埃达克岩相近，形成于早石炭世，而火山岩形成于泥盆纪、铜矿与埃达克宕紧密共生，矿区范围埃达克岩多被蚀变并铜矿化。同位素地球化学特征反映，埃达克质岩浆为成矿提供了主要的物质和流体来源。进一步研究表明，岛弧火山岩与具埃达克岩性质的斜长花岗斑岩形成于不同的地质过程。本区中基性-中酸性的岛弧火山岩是由于大洋板块俯冲到深部，因脱水作用使板片之上的地幔楔发生部分熔融而形成的。而埃达克岩是俯冲到深处具MORB性质的板片在一定的物理化学条件下发生部分熔融后直接侵位于近地表而形成的。     

东天山古生代斑岩铜矿床成矿规律和构造背景

东天山铜成矿带是中亚成矿域的重要组成部分, 发育土屋、延东大型铜矿, 三岔口、玉海中型铜矿, 赤湖、福兴、灵龙、玉带和四顶黑山等小型铜矿床。其中的斑岩铜矿带主要沿大南湖-头苏泉岛弧带近东西向展布, 其成岩作用集中于志留纪和石炭纪, 而成矿峰期为石炭纪。东天山斑岩铜矿带赋矿围岩包括火山岩、花岗岩和沉积岩, 围岩蚀变主要有黑云母-磁铁矿化、绢英岩化和青磐岩化, 钾化相对较弱。成矿岩体主要为中酸性钙碱性花岗岩, 富集大离子亲石元素, 亏损高场强元素, 具有高Sr/Y比值, 显示典型的岛弧岩浆岩和埃达克质特征。成矿流体早阶段发育大量含子晶的高盐度包裹体, 为H₂O-NaCl±CO₂体系, 氢氧硫同位素显示明显的岩浆热液特征。锶钕铪同位素表明成矿岩体具有新生地壳和亏损地幔混合来源。东天山斑岩铜矿带形成于古天山洋的多期次俯冲造山, 因而具有多期叠加成矿的特征。石炭纪钙碱性岩浆岩是下一步找矿的主要目标, 后期构造叠加可能导致富矿体的形成。

     

玉龙斑岩铜矿带南段含矿斑岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及南北段成矿规模差异分析

藏东缘玉龙斑岩铜矿带是中国重要的产于碰撞造山环境下的斑岩铜矿带,其全长约300千米,主要由1个超大型、2个大型、2个中型斑岩铜矿床及一系列斑岩型矿床(点)组成。玉龙斑岩铜矿带大规模矿化主要位于矿带北段,南段矿化规模相对较小,目前发现的多为小型矿床(点)。为了深入了解玉龙斑岩铜矿带时空演化及南北段矿化规模差异的控制因素,本文分析了玉龙斑岩铜矿带南段色礼、马牧普和总郭这3个矿化点矿化斑岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学组成及色礼矿化斑岩体锆石Hf同位素。色礼、马牧普和总郭含矿斑岩分别为二长花岗斑岩、正长斑岩及石英二长斑岩,三者锆石LAICP-MS U-Pb年龄分别为39.4±0.2Ma(MSWD=1.10)、38.5±0.3Ma(MSWD=1.79)和39.4±0.2Ma(MSWD=1.05)。矿化斑岩体为偏铝质,具有富碱、高钾(K_2O/Na_2O=1.2~2.4)、富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,弱Eu负异常特征。3个矿化斑岩具有较高的Sr/Y比值,且都发育角闪石斑晶,呈现富水岩浆特征。色礼二长花岗斑岩的锆石εHf(t)为-2.7~2.8,平均值为-0.4,显示壳幔混合源区特征,并且其明显小于玉龙斑岩铜矿带北段玉龙超大型斑岩铜矿床含矿斑岩体锆石εHf(t)值(4.2)。玉龙斑岩铜矿带南北段含矿斑岩体形成时代相近,都形成于碰撞造山走滑构造背景。玉龙超大型矿床矿化斑岩锆石εHf(t)值明显大于色礼矿化点斑岩体锆石εHf(t)的值,表明矿床规模和岩浆源区物质含幔源物质多少有关,更多亏损地幔物质或新生地壳物质的加入更有利于形成大型斑岩矿床。玉龙斑岩铜矿带南北段成矿规模差异可能为北段斑岩体含更多地幔或新生地壳物质所致。     

西藏冈底斯铜矿带甲马夕卡岩型铜多金属矿床与驱龙斑岩型铜矿流体包裹体特征对比研究

对甲马铜多金属矿床流体包裹体研究表明与成矿有关的流体包裹体主要有富液相、富气相和含子矿物多相包裹体三类,包裹体的均一温度范围变化大,从240℃到＞500℃.矿床形成早期干夕卡岩阶段,矿物形成温度大于500℃,湿夕卡岩阶段均一温度区间集中在270℃～360℃之间,该时期为硫化物矿物形成的主要沉淀阶段.矿床的矿物组合、包裹体类型及包裹体激光拉曼探针分析表明成矿流体以高盐度、富含Na、K、Ca、Si、Cl-、SO42-、CO32-等成分为特点,流体来源以岩浆作用为主.甲马矿床属与岩浆作用有关的典型夕卡岩型多金属矿床.根据甲马矿床与附近驱龙斑岩铜矿流体包裹体和同位素特征对比分析,提出二者应属于同一成矿系列.     

西藏冈底斯三处斑岩铜矿床流体包裹体及成矿作用研究

对西藏冈底斯斑岩铜矿带中的驱龙、冲江斑岩铜矿床和与斑岩有关的帮浦铜多金属矿床进行了流体包裹体岩相学、显微测温和激光拉曼探针分析。对斑岩中斑晶石英、硅化脉石英和热液矿物硬石膏内流体包裹体的观测表明,与成矿有关的流体包裹体可以分为气相包裹体、液相包裹体、含子晶的多相包裹体等3类。它们的均一温度变化较大（191～550℃）,气相包裹体与含子晶多相包裹体的均一温度相近,主要集中于300～550℃之间。流体的盐度ω（NaCleq）为1．91％～66．75％,含石盐子晶包裹体的盐度ω（NaCleq）范围为32．70％～66．75％。激光拉曼光谱分析表明,子晶以石盐为主,并有较多的黄铜矿;气相包裹体和液相包裹体的气相中含有CO2。低密度的气相包裹体与高密度的液相包裹体、高盐度的含子晶包裹体共生,其均一温度范围一致,但盐度相差较大,指示成矿流体有不混溶作用或沸腾作用。成矿流体来自于岩浆的出溶;金属硫化物直接来源于岩浆。斑晶石英内流体包裹体中的不混溶作用与岩浆的初始沸腾有关;硅化脉石英捕获的流体包裹体与岩浆的二次沸腾有关;而硬石膏内流体包裹体的不混溶与两种不同性质流体的混合作用有关。斑晶石英中包裹体内的黄铜矿子晶是岩浆流体高金属含量的表征而不是矿化开始的标志。冈底斯成矿带内斑岩铜矿的成矿始于岩浆期后高温阶段,随后的高-中温热液阶段是流体大量沉淀矿质的重要时期。     

西藏冈底斯朱诺斑岩型铜矿床流体包裹体特征

冈底斯是我国重要的斑岩型铜矿带,东段已发现一系列大型-超大型斑岩矿床且研究程度较高,而西段仅发现朱诺一例大型斑岩铜矿床,且研究程度较低,这不利于冈底斯东西段的对比研究。本文对朱诺矿床进行了流体包裹体岩相学研究、包裹体测温及激光拉曼光谱分析,并与冈底斯东段的驱龙斑岩矿床开展了对比。研究表明朱诺矿床共发育四种类型包裹体,分别为富液相气液两相水溶液包裹体(LV)、富气相气液两相水溶液包裹体(VL)、含子晶多相(LVH)及富CO2三相(C)包裹体。从成矿早期到晚期(即由A脉向B脉至D脉阶段),包裹体均一温度集中分布在350~550℃、250~350℃、250~300℃,盐度为5%~55%NaCleqv、5%~40%NaCleqv、2%~10%NaCleqv,显示包裹体均一温度及盐度呈递减趋势。而在B脉阶段,在显微镜下同一视域内可见不同类型(LV、VL、LVH)的包裹体共存,并且具有相似的均一温度而盐度变化较大特征,这是流体沸腾的明显标志,预示压力的降低及硫化物的沉淀。通过压力估算得到朱诺矿床A、B、D脉阶段的成矿深度分别为2.9km、2.7km、2.3km。通过与驱龙铜矿的对比,朱诺矿床硬石膏发育相对较弱,预示成矿流体氧逸度相对驱龙矿床低,此外二者在包裹体类型、温度、盐度等方面相似,但朱诺的成矿深度比驱龙的略浅,这在冈底斯西段总体剥蚀程度相对东段低的背景下是有利于矿床的寻找。     

西藏冈底斯斑岩铜矿带厅宫铜矿床流体包裹体研究

厅宫斑岩铜矿床是西藏冈底斯斑岩铜矿带上重要的矿床之一。为了探明该矿床成矿流体的成分及温压条件等物理化学性质,文章对厅宫铜矿各蚀变阶段石英脉及石英斑晶中的流体包裹体进行了显微测温、四极杆质谱、离子色谱和激光拉曼探针分析,结果表明：厅宫铜矿成矿流体为高温、高盐度岩浆热液,成矿事件主要发生在340～380℃,成矿过程中流体发生了沸腾;成矿流体中气相成分以H2O为主,还含有一定量的CO2及少量的CH4、H2S、C2H6等气体;液相中离子以K^＋、Na^＋、Cl^-、SO4^2-、F^-等为主,还含有少量的Ca^2＋、Mg^2＋等;另外,出现大量气泡先消失、子矿物后熔融的Ⅲa类包裹体,表明有些成矿流体可能直接来源于深部岩浆的出溶作用。     

冈底斯东段汤不拉斑岩Mo-Cu矿床成岩成矿时代与成因研究

汤不拉斑岩型钼铜矿床是冈底斯成矿带目前识别出的最东部的一个大型斑岩矿床,但是其成岩成矿时代一直缺乏年代学约束。本文通过对成矿斑岩的系统地球化学研究,采用LA-ICPMS锆石U-Pb方法和辉钼矿Re-Os方法研究了汤不拉矿床的成岩、成矿年龄。研究结果显示汤不拉花岗斑岩锆石U-Pb年龄为19.72±0.20Ma;而辉钼矿Re-Os年龄为20.9±1.3Ma,成岩和成矿时代在误差范围内基本一致,表明斑岩体与矿化的形成时间相近。汤不拉成矿斑岩具有与埃达克质岩相似的地球化学特征,如高Sr、Sr/Y、(La/Yb)N,亏损重稀土Yb与Y,并富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等,并具有与新生地壳源林子宗群火山岩相似的(87Sr/86Sr)i(0.70598～0.70676)和εNd(t)(-1.75～-3.27)同位素特征。本文认为汤不拉埃达克质成矿斑岩可能起源于增厚新生下地壳的部分熔融,是在中新世后碰撞构造环境中在板片断离作用下导致的成岩和成矿事件。综合区域上的已有资料,可知整个冈底斯斑岩成矿带后碰撞成矿阶段成岩时间为21～12Ma,成矿时间集中在17～13Ma,成矿时间持续大约4Ma,而汤不拉斑岩型钼铜矿床是后碰撞阶段最早形成的斑岩矿床之一。     

东准噶尔卡拉先格尔斑岩铜矿带改造与叠加成矿作用研究

卡拉先格尔斑岩铜矿带位于我国新疆北部,大地构造位于中亚成矿域的中段、西伯利亚克拉通南缘与华北-塔里木克拉通北缘增生造山带的接合部位,夹于北西向额尔齐斯-玛因鄂博断裂带和北北西向可可托海-二台断裂带的交汇处。研究发现卡拉先格尔斑岩铜矿带在成矿构造地质、矿石组构、元素组合和成矿期次等方面表现出多期改造与叠加成矿的特征。在前期区域成矿背景、典型矿床研究的基础上,本文总结了卡拉先格尔斑岩铜矿带的构造演化与成矿过程:在中-晚泥盆世,卡拉先格尔斑岩铜矿带处于与俯冲有关的岛弧构造背景,有两期中酸性斑岩侵入与Cu-Au-Mo矿化作用;早石炭世时,区域处于碰撞造山阶段,NW向韧性剪切变形造成原斑岩中的矿化发生迁移与再定位,片理构造发育处局部得到富集;晚石炭世到二叠纪是后碰撞伸展阶段,形成了卡拉先格尔斑岩铜矿带一系列张性构造和叠加的脉状矿化;进入中生代后,常见热液脉状铜矿化充填叠加到早期矿化之上,但同时本矿带遭受强烈的抬升与剥蚀作用。